ループの協調的スウィングによるミトコンドリアADP/ATP透過担体の輸送機能発現

环协同摆动表达线粒体 ADP/ATP 通透性载体转运功能

• 批准号: 07276226
• 负责人: 寺田 弘
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07276226/
• 关键词: 溶質輸送担体; ミトコンドリア; キャリアータンパク質; ADP; ATP carrier; 構造修飾; 活性発現機構

我々はこれまでに、ミトコンドリア内膜のADP/ATP透過担体にはマトリックス側(ミトコンドリア内膜側)に3つの親水性ループが存在することを明らかにした.本研究では、SH基の酸化触媒試薬である銅-オルトフェナンスロリン錯体(CuOP)を用いて、本透過担体に存在するシステイン残基の架橋形成の反応性について、透過担体のコンフォーメーション変化との関連で解析を行った.CuOPをミトコンドリアの内腔(マトリックス)側から作用させたところ、ループ中のシステイン残基は極めて選択的に分子間架橋を形成し、それに伴って本透過担体のヌクレオチド輸送活性が消失することが明らかになった.架橋形成部位を解析した結果、CuOPによってマトリックス側の第1ループに存在するCys56が選択的に酸化され、2分子の透過担体のCys56間にジスルフィド架橋が形成されていることが明らかになった.更に、特異的阻害剤を用いて本透過担体を、輸送に際して取りうる2つのコンフォーメーション(m-stateとc-state)にそれぞれ固定して、システイン残基の反応性を調べたところ、m-stateではCys56間のみに分子間架橋が速やかに形成されるのに対し、c-stateでは全く架橋形成が起こらなくなることが明らかになった.以上の結果から、(1)この透過担体は同じ配向性を示す2分子が互いに向かい合ったダイマーとして機能し、(2)第1ループはm-stateではマトリックス側に露出しているが、c-stateでは担体分子内に貫入していることが明らかになった.従って、ヌクレオチドの輸送に際して、マトリックス側に露出した2つの第1ループが協調的にスウィングすることで開閉するゲートの役割を果たしていると考えられ、これまでの結果を考え併せると、第1および第2ループはヌクレオチドの輸送に際して開閉するゲートと基質認識部位をそれぞれ形成し、透過担体はこれらのループの協調的な立体配置の変化によって輸送機能を発現していると結論した.

The ADP/ATP permeable carrier has a hydrophilic surface on the inner membrane side and a hydrophilic surface on the outer membrane side. In this study, we studied the reaction of CuOP with SH group acidizing catalyst, the reaction of CuOP with Cu The residue in the molecule is selected to form an intermolecular bridge, which is accompanied by the disappearance of the transport activity through the carrier. Analysis of bridging sites: CuOP, Cys56, Cys 56, Cys In addition, specific inhibitors are used in the formation of intermolecular bridges between Cys 56 and Cys56 in the presence of fixed and c-state residues in the presence of Cys56. The above results show that: (1) the two molecules penetrate into each other in the same orientation;(2) the first m-state penetrates into the molecule in the same orientation. During transportation, the first and second layers of the substrate are exposed to the first and second layers of the substrate. During transportation, the substrate is exposed to the second and third layers of the substrate. Through the support of the coordinated three-dimensional configuration and transformation of the transport function, the conclusion is reached.

项目成果

山崎尚志ほか: "ミトコンドリア輸送タンパクスーパーファミリー" 生体の化学. 46巻. 605-607 (1995)

Takashi Yamazaki 等人：“线粒体转运蛋白超家族”生物化学卷 46. 605-607 (1995)

E. Majima et al.: "Stabilities of the fluorescent SH-reagent eosin-5-maleimide and its adducts with sulfhydryl compounds" Biochim. Biophys. Acta. 1243巻. 336-342 (1995)

E. Majima 等人：“荧光 SH 试剂 eosin-5-马来酰亚胺及其与巯基化合物的加合物的稳定性”Biochim。 1243. 336-342 (1995)

E. Majima et al.: "Translocation of loops regulates transport activity of mitochondrial ADP/ATP carrier deduced from formation of a specific intermolecular disulfide bridge catalyzed by copper-o-phenanthroline" J. Biol. Chem.270巻. 29548-29554 (1995)

E. Majima 等人：“环易位调节线粒体 ADP/ATP 载体的转运活性，这是由铜邻菲咯啉催化的特定分子间二硫键的形成推论的”，J. Biol 270。 (1995)